Incertezas geométricas em Radioterapia

Físico Lucas Augusto Radicchi ABFM RT-364

CNEN FT-0317/RA-0081

RADIOTERAPIA

RADIAÇÃO “NÃO PODE SER SENTIDA, NÃO CHEIRA,

NÃO TEM GOSTO - PRECISA SER DEPOSITADA NO PACIENTE COM PRECISÃO

DE ALGUNS “mm” E POUCOS “%” (David Jafray)

DOSE ENERGIA MÉDIA DEPOSITADA NO

MATERIAL POR UNIDADE DE MASSA DO MEIO

1994!

2007!

Baixa  exa'dão  Baixa  precisão  

Baixa  exa'dão  Alta  precisão  

Alta  exa'dão  Baixa  precisão  

Alta  exa'dão  Alta  precisão  

Erro  sistemá'co  grande  

Erro  randômico  pequeno  

Erro  sistemá'co  grande    

Erro  randômico  grande  

Erro  sistemá'co  pequeno    

Erro  randômico  grande  

Erro  sistemá'co  pequeno  

Erro  randômico  pequeno    

é  Exa'dão      êERRO  SISTEMÁTICO    é  Precisão      êERRO  RANDÔMICO  

Como lidar com incertezas geométricas na Radioterapia???

IGRT e MARGENS

Margens em radioterapia

CTV  

PTV!MARGEM!

Erro  de  posicionamento   (“setup”):  desvio  entre  a  posição  de   tratamento  planejada  e  de  tratamento  (inclui  componente  randômica  e  sistemá;ca)    

Erro sistemático: erro que ocorre na mesma direção e de magnitude

similar em cada fração do tratamento. !

!Erro randômico: erro que pode

ocorrer em diferentes direções e magnitudes em cada fração do

tratamento. !!

Erro grosseiro: erro de posicionamento inaceitável.

Geralmente, ocorre no primeiro dia de tratamento. O departamento

deve decidir a magnitude (p. ex., 1cm) -> deve ser pego pelas

barreiras (CQ)!

Avaliação do médico: OK!

DIA 1!

Avaliação do médico: 0,5cm IN!

DIA 2!

r

um incidente que resultou em um dano ao paciente”

Avaliação do médico: OK!

DIA 3!

Avaliação do médico: 0,5cm IN!

DIA 4!

Avaliação do médico: 0,8cm UP!

DIA 5!

No simulador: 0,5cm LEFT!

3 categorias: movimento relacionado a variação de posicionamento do paciente, inter-fração e intra-fração a)  Relacionado ao posicionamento: usar mesmos acessórios e posicionamento entre

simulação e tratamento b)  Inter-fração: principalmente relacionado a órgãos do sistema digestório ou próximos

(pelve e abdome). Influenciado também por perda de peso e redução do tumor. - Mitigação: localização diária do alvo ou estudo e definição de margens ->

problema com margens: imagem do alvo durante CT é a posição média do alvo? c)  Intra-fração: principalmente relacionado a órgãos dos sistemas respiratório e

cardíaco ou próximos (tórax e abdome). - Mitigação: gating e breath-holding ou combinação deles, compressão abdominal

e rastreamento contínua do órgão -> 4DCT Tipos de movimentos: translacionais, rotacionais e formato

Precisão técnica dos equipamentos de IGRT induz um erro potencial na redução de margens a níveis inadequados, pois ignora-se incerteza clínica no delineamento do alvo (Engels et. al., 2009), que é a maior fonte de erro sistemático (Rasch et.al., 2005).

CTV  

VOL. = 381cm3

PTV!PTV!

VOL. = 173cm3

Redução de 55% do volume de

tecido normal irradiado!!!

IGRT

IGRT

Verificação = processo que possibilita certificar-se que o tratamento está ocorrendo conforme planejado (geométrica e dosimétrica).

IGRT -> geométrica

Definição: modalidade de verificação (monitoramento) de tratamento que utiliza imagens do paciente adquiridas na sala de tratamento para garantir que o tratamento será executado conforme planejado, adaptando-o se necessário. Objetivo: reduzir incertezas geométricas relacionadas ao tratamento (melhorar precisão e exatidão) através da avaliação da geometria do paciente alteração da posição ou adaptação do plano de tratamento em relação às variações anatômicas que ocorrem durante o curso de tratamento

Justificativa: alto gradiente de dose é entregue em tratamentos complexos, exigindo melhoria na localização do paciente e nas técnicas de entrega de dose no volume alvo.

!

Radioterapia Guiada por Imagem (“Image Guidance Radiation Therapy”)

IGRT

Radioterapia Guiada por Imagem (“Image Guidance Radiation Therapy”)

~ 0!Erros

residuais*!

Sem IGRT!Com IGRT!

* Além disso, calibrações

(equipamentos)!

IGRT A)  Momento da avaliação

. Online (pré-fração): aquisição de imagens, avaliação e correção imediatamente antes da entrega do tratamento (correção de erros sistemáticos e randômicos) . Offline (inter-frações): avaliação do posicionamento sem o paciente estar presente na sala de tratamento (correção de erros sistemáticos apenas) . Tempo real (intra-fração): B) Tipo de imagem . 2D (planar): qualidade do feixe (MV x kV) – “EPID” . 3D (volumétrica): US, RM, TC

TC => colimação (cone-beam x fan-beam) e qualidade do feixe (MV x kV) . 4D (temporal): movimento intra-fração (US, fiduciais eletromagnéticos)

CONCLUSÃO ü  Incertezas no processo da radioterapia: dosimétricas (poucos %) e geométricas

(poucos mm)

ü  Exatidão (erro sistemático) x Precisão (erro randômico)

ü  Margem CTV-PTV: . Erro sistemático (posicionamento, movimento inter-fração e delineamento) . Erro randômico (posicionamento, movimento inter-fração e intra-fração)

ü  IGRT: verificação de tratamento que busca minimizar incertezas geométricas

ü  Erros residuais

ü  Tipos de IGRT: momento da avaliação x tipo da imagem